基于物聯網技術的智能育嬰箱

韓逍 龐家園 劉會巧

摘要：本項目研制了一款基于物聯網技術的智能育嬰箱，該裝置是一款基于手機APP的集監控，調溫，安撫，防盜為一體的多功能嬰兒床。

關鍵詞：Android;WIFI;單片機

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）11-0142-01

1 研究背景及內容

中國母嬰產品設計起步與國際相比較晚，我國現今母嬰產品設計大部分著重點在人機工程、顏色、安全性、益智性等只為個人偏好或正常情況的方向研究，高交互性及智能性較弱。

本項目是一款集監控，調溫濕度，安撫，防盜為一體的多功能嬰兒床。該裝置通過安卓系統自主開發的Android系統上位機軟件APP通過WIFI無線通信技術建立無線網絡，再以單片機為核心搭載多種傳感器與終端執行裝置時刻檢測嬰兒所處環境與嬰兒狀態，并且可以在無人監管的情況下自動遠程調節嬰兒所處室內溫濕度，通過遠程控制玩具模塊與發聲模塊安撫嬰兒，還可以通過紅外檢測功能防盜嬰報警，達到智能育嬰的目的。

2 系統的總體功能

本系統擬定采用單片機實現整體硬件功能，以Android手機作為上位機，通過WIFI通信技術來構建整個智能育嬰箱系統，結構框圖如圖1所示。

（1） 智能育嬰箱控制器模塊：采用單片機，通過串口接受WIFI無線通信模塊所傳來的用戶指令，然后解碼控制下位機動作。（2）WIFI通信模塊：主要作用就是將手機端的用戶控制指令傳遞給單片機處理器，然后實現對育嬰箱外設設備的控制。（3）Android智能手機客戶端：通過家庭覆蓋WIFI就可實現下位機的訪問了，并通過手機應用軟件的界面操作給育嬰箱外部設備發送控制指令。（4）語音識別模塊：主要用于監測嬰兒哭聲，并自動安撫嬰兒。（5）環境調控模塊：主要用于時刻監測嬰兒所處環境溫濕度并自動調節。具體采用溫濕度傳感器采集溫濕度，并通紅外編碼控制器遙控控制空調調節溫濕度。（6）視頻采集終端：通過攝像頭時刻采集嬰兒視頻圖像，并通過控制舵機，轉換鏡頭方向，全方位監測。

3 硬件的總體設計

硬件部分主要包括安卓手機，STC單片機，USB攝像頭控制模塊，溫濕度傳感器，紅外傳感器，語音模塊，紅外學習模塊，整體硬件結構圖如圖2所示。

（1）STC89C52是STC公司生產的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統可編程Flash存儲器。供高靈活、超有效的解決方案。（2）紅外遙控學習模塊，智能育嬰箱對于溫濕度的控制，主要采用紅外遙控學習模塊進行實現。（3）溫度傳感器：DHT11數字溫濕度傳感器是一款含有已校準數字信號輸出的溫濕度復合傳感器，它應用專用的數字模塊采集技術和溫濕度傳感技術，確保產品具有極高的可靠性和卓越的長期穩定性。（4）聲音傳感器可以檢測周圍環境的聲音強度工作電壓3.3V-5V，輸出形式 數字開關量輸出（0和1高低電平）設有固定螺栓孔，方便安裝。

4 系統的調試與總結

該裝置通過安卓系統自主開發的上位機軟件APP通過WIFI無線通信技術建立無線網絡，再以單片機為核心搭載多種傳感器與終端執行裝置時刻檢測嬰兒所處環境與嬰兒狀態，并且可以在無人監管的情況下自動遠程調節嬰兒所處室內溫濕度，通過遠程控制玩具模塊與發聲模塊安撫嬰兒，還可以通過紅外檢測功能防盜嬰報警。

參考文獻

[1] 郭宏志.Android應用開發詳解[M].北京：電子工業出版社，2010.

[2] 劉云浩.物聯網導論[D].北京：科學出版社，2010.

[3] 趙小歡，夏靖波，李明輝.基于ARM和FPGA的視頻監控系統設計[J].液晶與顯示，2010，25（1）：94-98.